Tudomány

Extrém hosszú plazmanyalábokat bocsát ki egy szupernagy fekete lyuk – tizedszer hosszabbak, mint a Tejút és az Androméda-galaxis távolsága

2024-09-30

Egy hatalmas galaxis középpontjában található szupernagy tömegű fekete lyuk lenyűgöző plazmanyalábokat bocsát ki, amelyek messze túlnyúlnak a galaxis határain. Ezek a sugárzások körülbelül 23 millió fényév hosszúak, ami tízszer akkora, mint a Tejút és az Androméda-galaxis közötti távolság.

Ezt a különleges rendszert a csillagászok Porphyrionnak nevezték el, a görög mitológiában szereplő óriás térnyerése után. Ráadásul nem ez az egyetlen fekete lyuk; a LOFAR (Low-Frequency Array) radiotávcső- hálózat új katalógusában több mint 11 ezer hasonló jetszót találtak, amelyek hossza mind meghaladja a 2,3 millió fényév hosszúságot.

Martin Hardcastle, a Hertfordshire Egyetem kutatója és két másik tanulmány társszerzője hangsúlyozta: „Már a program előtt is sejtettük, hogy óriás jetszók léteznek, de elképzelésünk sem volt arról, hogy ennyi van belőlük.”

A nemrégiben katalogizált óriási nyalábok szupernagy tömegű fekete lyukaktól származnak, amelyek a galaxisok központjában helyezkednek el, és forró gázt, illetve plazmát vonzanak maguk köré. A fekete lyuk által generált jetszók közeli fénysebességgel kilökődnek a pólusaikból. Azonban a jetszók sebessége sokkal gyorsabb a körülöttük lévő gázhoz képest, ami potenciálisan a vesztüket okozhatja.

A jetszókban megfigyelhető Kelvin–Helmholtz-instabilitás miatt, ahogyan a sugárnyalábok a körülöttük lévő ritkább gázban haladnak, hullámokat generálnak. Ez a jelenség nemcsak a Föld légkörében és óceánjaiban, hanem például a Szaturnusz gyűrűiben és a Nap koronájában is megfigyelhető. Az óriási jetszók segíthetnek a galaxisok közötti anyagáramlás irányításában is.

A csillagászok a LOFAR-data elemzése közben több ezer óriási jetszót fedeztek fel. A 'óriási' kifejezés pontosan úgy van definiálva, hogy ezeknek a jetszóknak a látszólagos hossza meghaladja a 2,3 millió fényévet. A Porphyrion például tizedszer ilyen hosszú.

A jetszók és a hozzájuk kapcsolódó galaxisunknak egy különleges időszakban adják a megfigyelését, amikor a Világegyetem körülbelül a felénél fiatalabb volt. A környezete azonban különösen üres – ami újabb kérdéseket vet fel a galaxisok és a kozmikus anyag eloszlásáról.

„Ilyen típusú környezetben igazán különleges és hosszú utazás valósulhat meg” – mondta Manel Perucho, a Valencia Egyetem kutatója. Az extrém hosszú jetszók nem csupán különlegesek, hanem hatással lehetnek a Világegyetem legnagyobb struktúráira, például a kozmikus hálóra is, amely a galaxisok eloszlásának alapját képezi.

A jövőbeli kutatások során a tudósok remélik, hogy jobban megértik ezen jetszók hatását a galaxisok fejlődésére és az Univerzumban zajló folyamatokra, mivel a jetszók hőmérséklete és mozgása meghatározó tényezők a galaxisok körüli anyag mozgásában. A Porphyrion és hasonló óriási jetszók létezése újabb kapukat nyithat a mélyebb csillagászati és kozmológiai összefüggések feltárására.